La charge rapide dans les voitures électriques fait-elle mal aux batteries?

Pour la plupart des utilisateurs de véhicules électriques purs, une charge lente peut être utilisée pour une utilisation quotidienne, mais le temps de charge est généralement long, généralement d'environ 6 à 8 heures. Si la charge rapide est utilisée pour la charge, elle peut être chargée à 80% en 30 à 40 minutes, ce qui est relativement pratique. Si vous conduisez sur les autoroutes, les bornes de recharge dans les zones de service à grande vitesse sont presque toutes des piles à chargement rapide, qui ne peuvent être réapprovisionnées que par une charge rapide. Lors de l'achat d'une voiture, je crois que la plupart des ventes vous rappelleront, essayez d'utiliser une charge lente, utilisez moins de charge rapide, une charge rapide peut entraîner des pertes pour la batterie. Ensuite, Lao Wang vous donnera une science populaire sur le problème de la charge rapide de la batterie.

Avant cela, un rappel rapide: une charge rapide ne blesse pas la batterie, mais des charges rapides fréquentes nuisent à la batterie par opposition à des charges lentes.
Il existe deux modes de charge principaux pour les véhicules électriques: rapide (DC) et lent (AC). Dans l'ensemble du processus de charge, il existe différents courants de charge standard pour différentes batteries, par exemple pour 3C (C est la capacité de la batterie AH, comme la charge de la batterie 50ah 3C est le courant de charge est de 3*50 = 150A) la norme de batterie du produit choisit généralement 0.1c ~ 0.5C; Pour les batteries haute puissance, la charge standard est de 1C. Habituellement, la charge lente consiste à charger avec un courant de charge standard, et la charge rapide fait référence à une charge plusieurs fois supérieure au courant de charge standard à des dizaines de fois.

La charge rapide ou la charge lente est le processus de transfert des ions lithium de l'électrode positive à l'électrode négative de la cellule sous l'action de l'énergie électrique externe. La différence entre une charge rapide et une charge lente réside dans la vitesse de transfert du lithium-ion Li + dans le processus de charge. Nous pouvons comparer le processus de charge au lithium-ion à la bière. Plus vite vous versez la bière, plus vite le verre se remplit, mais plus il y a de mousse dans le verre. Par contre, une fois rempli à ras bord, le verre est rempli à ras bord avec moins de mousse et plus de bière. Le plus grand avantage de la charge rapide est d'économiser le temps de charge, mais la charge rapide fréquente causera certains dommages à la cellule, non seulement affecter la durée de vie de la batterie, mais aussi affecter la sécurité.

1. La charge rapide fréquente accélère la polarisation de la cellule de la batterie

En général, dans le processus de charge des batteries lithium-ion, le taux de migration de Li + diffusion à l'intérieur de l'électrode est très faible par rapport à l'électrolyte, qui est l'étape de contrôle du taux de diffusion de Li. Puisque le taux de migration de Li à l'intérieur des particules d'électrode est bien inférieur à la vitesse de réaction électrochimique à la surface, le phénomène de polarisation de concentration de l'électrode est provoqué. La différence de potentiel entre les électrodes positives et négatives s'écartera davantage du potentiel d'équilibre. Lorsque le courant de charge continu est important, la concentration d'ions à l'électrode augmente et la polarisation s'intensifie, et la tension aux bornes de la batterie ne peut pas être directement proportionnelle à la puissance/énergie chargée. Dans le même temps, l'augmentation de la résistance interne entraînera une augmentation de l'effet de chauffage des joules et des réactions secondaires, telles que la décomposition de la réaction de l'électrolyte, la production de gaz et une série de problèmes, le facteur de risque augmente soudainement, ce qui affecte la sécurité de la batterie, Et la vie de la batterie de non-puissance sera considérablement raccourcie.

2. Une charge fréquente et rapide peut entraîner la cristallisation des cellules

Pendant le processus de charge, notre contrôle sur les ions lithium est en fait faible. Nous ne pouvons que garantir que les ions lithium migreront vers la surface négative, mais nous ne pouvons pas garantir que les ions lithium seront répartis uniformément sur la surface négative. Et dans la batterie au lithium, la charge rapide signifie que les ions lithium sortent rapidement et «nagent» jusqu'à l'anode, à ce moment-là, le matériau de l'anode doit avoir une capacité d'inclusion rapide du lithium. Les matériaux d'anode utilisés pour la charge rapide de la batterie au lithium comprennent le matériau au carbone, le titanate de lithium et certains autres nouveaux matériaux. Pour les matériaux carbonés, les ions lithium sont préférentiellement noyés dans le graphite dans des conditions de charge conventionnelles, car le potentiel d'incorporation de lithium est similaire à celui de la précipitation au lithium. Cependant, dans des conditions de charge rapide ou de basse température, les ions lithium peuvent précipiter à la surface et former du lithium dendrite (également connu sous le nom de cristallisation). Dendrite lithium peut percer le diaphragme (SEI), provoquant une perte secondaire de Li et réduisant la capacité de la batterie. Lorsque le cristal de lithium atteint unCertain montant, il va croître de l'électrode négative au diaphragme, causant le risque de court-circuit de la batterie.

3. Résumer

Donc, si vous chargez constamment votre batterie avec une charge rapide, vous blessez vraiment votre batterie. Cependant, en raison de la différence entre la densité de la cellule, le matériau, la température ambiante et le système de gestion de la batterie, le degré d'endommagement des batteries dans le processus de charge rapide est également différent. À l'heure actuelle, la plupart des batteries conçoivent des stratégies de charge raisonnables en fonction de la puissance restante de la batterie, des performances de la batterie et d'autres facteurs. En ajustant la puissance de charge, les dommages à la batterie causés par une charge rapide peuvent être minimisés. Par conséquent, les utilisateurs utilisent occasionnellement la charge rapide, n'est pas trop inquiet des dommages de la batterie!